(57)【要約】【課題】有機廃棄物を熱分解して高カロリーの燃料ガスを取り出せ、放射性有機廃棄物を大幅に減容できる有機廃棄物のガス化方法及びガス化装置の提供。【解決手段】有機廃棄物を内部循環キルンで熱分解ガスとチャーとに分解する熱分解ガス化工程と、熱分解ガスをタール液と乾ガスとに分離するタール分離工程と、タール分離工程で分離したタール液を１００℃以下に冷却するタール液冷却工程と、前記タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給工程と、内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御するガス流量制御工程と、内部循環キルンに直結するチャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測し、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出すチャー抜出工程と、を有する有機廃棄物の熱分解ガス化方法である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄物を、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンを用い、酸素の非存在下で５００〜８００℃の温度に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する熱分解ガス化工程と、
前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを並流接触させて熱分解ガスの温度を５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物であるタール液と、タール液が除去された熱分解ガスである乾ガスとに分離するタール分離工程と、
前記タール分離工程で分離したタール液を、前記タール分離工程における前記液体炭化水素化合物として使用するために５０℃以下に冷却するタール液冷却工程と、
前記タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給工程と、
前記内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御するガス流量制御工程と、
前記内部循環キルンに直結するチャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測し、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出すチャー抜出工程と、
を有する有機廃棄物の熱分解ガス化方法。
【請求項２】
有機廃棄物を、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンを用い、酸素の非存在下で５００〜８００℃の温度に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する熱分解ガス化工程と、
前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを並流接触させて熱分解ガスの温度を１００〜１５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点が１００〜１５０℃の液体炭化水素化合物である高沸点タール液と、高沸点タール除去ガスとに分離する高沸点タール分離工程と、
前記高沸点タール分離工程で分離した高沸点タール液を、前記高沸点タール分離工程における前記液体炭化水素化合物として使用するために１００℃以下に冷却するタール液冷却工程と、
前記高沸点タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給工程と、
前記高沸点タール分離工程で得られた高沸点タール除去ガスの温度を５０℃以下に下げて沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物と水との混合液である低沸点タール液と、乾ガスと、に分離する低沸点タール分離工程と、
低沸点タール液を蒸留して低沸点タールに富むガスと蒸留残液とに分離する蒸留工程と、
前記内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御するガス流量制御工程と、
前記内部循環キルンに直結するチャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測し、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出すチャー抜出工程と、
を有する有機廃棄物の熱分解ガス化方法。
【請求項３】
有機廃棄物を鉄及びニッケルから選択される金属の化合物水溶液に浸潤させる触媒浸潤工程と、
前記触媒浸潤工程において前記金属の化合物水溶液に浸潤させた有機廃棄物である金属化合物浸潤有機廃棄物を乾燥する乾燥工程と、
を有し、
前記熱分解ガス化工程においては、前記有機廃棄物として前記乾燥工程で乾燥された金属化合物浸潤有機廃棄物を内部循環キルンに送入する請求項２に記載の熱分解ガス化方法。
【請求項４】
前記蒸留工程で得られる蒸留残液を加熱して水蒸気に富む気体とその残液に分離する蒸発工程を有し、
前記熱分解ガス化工程においては、有機廃棄物とともに前記蒸発工程で発生した水蒸気に富む気体を前記内部循環キルンに送入する請求項３に記載の熱分解ガス化方法。
【請求項５】
前記有機廃棄物は放射性物質を含む放射性有機廃棄物である請求項１〜４の何れか１項に記載の熱分解ガス化方法。
【請求項６】
有機廃棄物を、酸素の非存在下で５００℃以上８００℃以下に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンと、
前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを塔頂部から並流接触させて熱分解ガスの温度を５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物であるタール液と、タール液が除去された熱分解ガスである乾ガスとに分離するタール分離器と、
前記タール分離工程で分離したタール液を、１００℃以下に冷却して前記タール分離器に前記液体炭化水素化合物として供給するためにタール液冷却器と、
前記タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給装置と、
乾ガスを装置外に抜き出す乾ガスブロワと、前記内部循環キルン内の圧力を検知する圧力検出器と、前記内部循環キルンの内圧が常に常圧になるように前記圧力検出器における内圧検知結果に基づいて前記乾ガスブロワを制御する乾ガスブロワ制御部と、を備えるガス流量制御装置と、
内部循環キルンに直結するチャー排出管から装置外にチャーを排出するチャーフィーダと、前記チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対を備え、これらの電極対における通電の有無からチャーレベルを計測し、前記チャー排出管におけるチャーのレベルを所定の範囲内に保ちながらチャーが抜き出されるように前記チャーフィーダを制御するチャー流量制御機装置と、を備えるチャー抜出装置と、
を有する有機廃棄物の熱分解ガス化装置。
【請求項７】
有機廃棄物を、酸素の非存在下で５００℃以上８００℃以下に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンと、
前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状微粒子とを、塔頂部から下方に並流させて接触させ、熱分解ガスを１００℃以上１５０℃以下の範囲に冷却して、熱分解ガスに含まれている高沸点タール液を凝縮させ微粉状チャーを吸着させて、高沸点タール液と高沸点タール除去ガスとに分離する高沸点タール分離器と、
前記高沸点タール分離器で分離した高沸点タール液を１００℃以下に冷却して前記高沸点タール分離器に供給する冷却器と、
高沸点タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給器と、
高沸点タール除去ガスを50℃以下に冷却して低沸点タール液と乾ガスとに分離する低沸点タール分離器と、
低沸点タール液を間接加熱して、低沸点タールに富む気体と蒸留残液とに分離する蒸留器と、
乾ガスを装置外に抜き出す乾ガスブロワと、前記内部循環キルン内の圧力を検知する圧力検出器と、前記内部循環キルンの内圧が常に常圧になるように前記圧力検出器における内圧検知結果に基づいて前記乾ガスブロワを制御する乾ガスブロワ制御部と、を備えるガス流量制御装置と、
内部循環キルンに直結するチャー排出管から装置外にチャーを排出するチャーフィーダと、前記チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対を備え、これらの電極対における通電の有無からチャーレベルを計測し、前記チャー排出管におけるチャーのレベルを所定の範囲内に保ちながらチャーが抜き出されるように前記チャーフィーダを制御するチャー流量制御機装置と、を備えるチャー抜出装置と、
を有する有機廃棄物の熱分解ガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機廃棄物の熱分解ガス化方法及び熱分解ガス化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機系廃棄物には、たとえば
(1)刈草、剪定枝、間伐材、落ち葉、樹皮などの木質系バイオマス、
(2)都市ごみ、浄化槽汚泥などの一般廃棄物、
(3)下水汚泥、紙、木屑、廃プラスチック、ゴム、動植物性残渣などの産業廃棄物、及び
(4) 木質系バイオマス、一般廃棄物、産業廃棄物に放射性物質が付着、混合したものや、放射能で汚染された食品その他の農産・林産・水産物である放射性有機廃棄物
がある。
【０００３】
有機廃棄物の処理方式は生物処理と熱処理とに大別され、このうち熱処理は焼却と熱分解とに区分される。有機廃棄物の熱処理方式にはこれまで焼却が採用されてきたが、焼却によってダイオキシンが生成することが明らかになったことから、ダイオキシンを生成しない熱分解が注目され、多くの技術導入、技術開発が行われてきた。
【０００４】
有機物、特に炭化水素化合物の熱分解によってガス状の炭化水素化合物（乾ガス)と液状の炭化水素化合物（タール)と固体状の炭化水素化合物（チャー)とが得られるが、熱分解装置は、目的とする可燃性物質の性状によってガス化装置、油化装置、及び炭化装置に区分される。
【０００５】
このうちガス化装置は広範囲の廃棄物に適応可能で利用価値が高い。しかしながら、現在商用・実用装置として稼動している熱分解ガス化装置は皆無に近い。
【０００６】
有機物を熱分解するには、熱分解がおこなわれる容器(熱分解炉)内に送入した有機物に、熱を与える必要がある。熱分解技術は有機物への熱の与え方によって、部分燃焼式と非燃焼式に二分できる。部分燃焼式は、熱分解炉の中に空気又は酸素を送入して可燃物質の一部分を燃焼しその燃焼熱で有機物に熱を与えるもので、これに対して、非燃焼方式は熱分解炉内では一切燃焼を行わず、熱を炉外から伝熱壁や固体熱媒体を介して炉内の有機物に伝える方式のものをいう。
【０００７】
部分燃焼式に用いられる炉形式には、竪型炉（又はシャフト炉）、流動床炉及び内熱式ロータリーキルンがある。得られる熱分解ガスは、二酸化炭素、窒素などの燃焼排ガスが混合しているので発熱量が低い。また、タール蒸気を含んでいるのでそのままでは燃料ガスとして利用できない。そこで、熱分解ガスに二次空気を送入して焼却する方法が多用されているが、この場合装置全体は焼却装置として区分される。焼却排ガスはダイオキシン、塩化水素その他の有害物質を含むので、有害物質の除去機器と、基準値以下にした有害物質を大気拡散処分するために煙突が必要で、これらの排ガス処理機器がコストアップの要因となる。また、発電は、燃焼排ガスで高圧水蒸気を発生させるスチームタービン発電が用いられるが、例えば日処理量１００トン以上の規模の大型焼却炉でないと経済的にペイしない。
【０００８】
非燃焼式に用いられる炉形式には、外熱式ロータリーキルンがある。得られるガスは部分燃焼式と異なり発熱量が高いが部分燃焼式と同じくタール蒸気を含んでいる。そのためロータリーキルンを用いた実用化装置では、熱分解ガスは部分燃焼式と同様、二次空気を送入して焼却する方式が行われており、熱分解ガスからタールを除去して乾ガスとして利用することは行われていない。
【０００９】
また、外熱式ロータリーキルンにおいては、有機廃棄物がプラスチックを含む場合、溶融したプラスチックが炉壁に固着して炉の連続運転に支障をきたすため、定期的な運転停止・炉内スケール除去が必要となり維持管理にコストがかかるという問題もあり、商用プラント普及の障害になっている。
【００１０】
上述のように、有機廃棄物の熱処理装置は、それを構成する一つの機器(熱分解炉)では熱分解が行われているが、それに続く機器で熱分解生成物を焼却しており、そのため、機器の組み合わせからなる装置全体は焼却装置に区分される。
【００１１】
このように、有機廃棄物の連続的熱処理技術の現状は、熱処理装置イコール焼却装置という状況にある。ダイオキシンを発生せず、高カロリーの乾ガスが得られ、エンジン等を駆動することによって小型でも発電できる有機廃棄物の熱分解ガス化装置の開発が求められている。
【００１２】
ロータリーキルンと外形は類似しているが、キルン内部での粉粒体の動きが異なるキルン、すなわち、キルンの回転につれて粉粒体が回転軸方向を右から左、左から右へと双方向に循環移動する器具を内装した新型のロータリーキルン（以下内部循環キルンとよぶ）が開発されており、これを廃棄物の非燃焼式熱分解炉として用いることができる (特許文献１及び２) 。
【００１３】
しかしながら、高温の可燃ガスが充満した容器内に空気が流入すると爆発（燃焼による気体の急速膨張）する。熱分解ガス化装置を構成する機器である熱分解炉内は高温の可燃ガスが充満した状態になっているから、炉内への外気流入を防ぐ方策が必要となる。具体的には、連続自動的に炉内に原料(有機廃棄物)送入する際、及び炉外へ製品(乾ガスとチャー)を送出するさいの大気流入を阻止する機器の開発が必要となる。
【００１４】
廃棄物は供給ホッパからスクリューフィーダによって内部循環キルンに送入される。供給ホッパでの廃棄物のレベルはレベル計測器と固体流量制御機器によって所定の範囲内に保つことができ、これによって内部循環キルンの大気流入を防止できる。
【００１５】
内部循環キルンから送出される熱分解ガスの発生量は、送入された有機廃棄物の性状によって変動し、それにつれてキルン内圧も変動するが、内圧が上昇すればガスが外部に漏出し、内圧が下降すれば外気を吸引する。
【００１６】
熱分解ガスには一酸化炭素などの有害ガスが含まれているので、外部漏出は避けなければならないし、内部への外気流入は爆発の原因となる。そこで、内圧を計測して外圧（大気圧）と同圧となるように熱分解ガスを抜き出す乾ガスブロワとガス流量制御機器が必要となる。
【００１７】
乾ガスブロワの流量を変えてキルン内圧を一定に保つには、乾ガスブロワと内部循環キルンの間の圧力損失を小さくする必要がある。乾ガスブロワと内部循環キルンの間には熱分解ガスを冷却してタール蒸気を凝縮分離する機器が存在するが、高温ガスと冷却液を並流させる気液接触冷却凝縮器を用いることによってごくわずかな圧力損失でタール蒸気を凝縮分離して乾ガスを得ることができる(特許文献３)。
【００１８】
また、気液接触冷却凝縮器から送出されるタール液を、熱分解炉に送入することによってタール液を熱分解（改質）ガス化できることが知られている (特許文献４、５) 。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第３１１５６３３号公報
【特許文献２】特開２００８−１１１０１６号公報
【特許文献３】特開昭６１−２８５８５号公報
【特許文献４】特開２００８−２９７４６４号公報
【特許文献５】特開２００６−１６９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
内部循環キルンで生成した高温のチャーは、キルンに接続したチャー排出管に落下しチャー排出管から炉外に取りだすことになるが、高温のチャーは外気に触れると燃焼する。また、チャーを炉外に取りだす過程で外気が炉内に流入すると、高温の可燃ガスと混合して爆発を引き起こす危険がある。したがって、高温のチャーを、火災事故、爆発事故のリスクを極小化して炉外に取り出す必要がある。
【００２１】
高温のチャーは、内部循環キルンからチャー排出管に落下貯留しチャー排出器で装置外に取り出されるが、このとき排出管が空になって外気が流入することあるいは排出管が一杯になって内部循環キルンのガス圧を上昇させることを避けるため、高温チャーのレベルを計測制御する必要がある。
【００２２】
固体のレベル計はその原理として、光線通過、静電容量、物理抵抗を用いたものなどが実用化されているが、その多くは８００℃の高温固体には適用できない。高温固体のレベル計測できるものとして、レーザー光を対の耐熱ガラス窓を通して通過させそのオン・オフを検知して計測する方式のものがある。しかしこの方式を高温チャーのレベル計測に用いると、耐熱ガラスにチャーが付着して計測不能になり使えない。
【００２３】
チャーレベルの実用的計測機器の開発は、火災リスク、爆発リスクと有害ガス漏出リスクを回避して有機廃棄物の非燃焼連続熱分解ガス化装置を実用化するさいの要件のひとつとなっている。
【００２４】
また、原子力発電所から環境に放出された放射性物質によって汚染された有機物(放射性有機廃棄物)の処理技術の開発が求められている。放射性廃棄物の処理は保管して放射能を遮蔽すること以外の方法が無いから、保管空間の確保が必要となるが、放射性廃棄物を減容化できれば保管空間を有効利用することができる。特に放射性廃棄物が有機物の場合は減容技術として熱処理技術が用いられる。
【００２５】
放射性有機廃棄物の熱処理装置としては、これまで、有機物を燃やして二酸化炭素等のガスにして大気放出し、放射性物質を残渣（放射性無機廃棄物）に移行させることによって大幅減容する焼却装置が広く使用されてきた。
【００２６】
しかしながら、焼却によって放射性物質の大半は排ガスに移行するから、例えばフィルターを用いてばいじん（放射性固体物質）を回収するなどの方法で放射性物質の大気拡散を防ぐことになるが、フューム状物質がフィルターの目を通過して大気放出されるリスクはゼロにならない。また、フィルターの目詰まり・劣化に対処するためフィルターの定期的交換が必要になるが、使用後のフィルターは放射性固体物質として隔離保管することになる。更にフィルターの交換作業は人力を必要とするから交換作業は煤塵による被曝リスクを伴う。
【００２７】
したがって、放射性有機廃棄物の焼却代替技術、環境影響が少なく維持管理作業の安全を確保しながら、大幅に減容する技術の開発が求められている。
【００２８】
本発明は、有機廃棄物を非燃焼加熱により熱分解して高カロリーの燃料ガスを取り出すことができ、連続運転可能で安全性が高く、環境負荷が小さく、更に放射性有機廃棄物を、環境影響が少なく維持管理作業の安全を確保しながら、大幅に減容することに可能にする有機廃棄物のガス化方法及びガス化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
請求項１に記載の発明は、有機廃棄物の熱分解ガス化方法に関し、有機廃棄物を、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンを用い、酸素の非存在下で５００〜８００℃の温度に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する熱分解ガス化工程と、前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを並流接触させて熱分解ガスの温度を５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物であるタール液と、タール液が除去された熱分解ガスである乾ガスとに分離するタール分離工程と、前記タール分離工程で分離したタール液を、前記タール分離工程における前記液体炭化水素化合物として使用するために５０℃以下に冷却するタール液冷却工程と、前記タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給工程と、前記内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御するガス流量制御工程と、前記内部循環キルンに直結するチャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測し、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出すチャー抜出工程と、を有することを特徴とする。
【００３０】
前記熱分解ガス化方法においては、熱分解ガス化工程において内部循環キルンを用いているから、有機廃棄物が廃プラスチックを含む場合においても、溶融した廃プラスチックが炉壁に固着することがなく、炉の長期連続運転が可能である。そして、タール分離工程において熱分解ガスからタール液を分離しているから、得られる乾ガスにはタール分が殆ど含まれない。
【００３１】
また、有機廃棄物は塩素、硫黄、窒素を含むことが一般的であるが、前記熱分解ガス化方法においては、酸素や空気を供給することなく熱分解しているから、何れの工程においても燃焼は行われていない。したがってダイオキシンや塩化水素、あるいは硫黄酸化物や窒素酸化物は発生しない。熱分解ガスには、塩化水素、硫化水素、アンモニアガスが含まれるが、これらは中和剤と反応させることで容易に除去できる。また、熱分解ガスの洗浄に水を使用していないから、廃水の発生は殆どない。
【００３２】
タール分離工程においては、液体炭化水素化合物の噴霧粒子を熱分解ガスと並流接触させているから、圧力損失が小さい。
【００３３】
また、タール液供給工程においては、タール分離工程で使用したタール液の残りを熱分解ガス化工程に戻して有機廃棄物とともに熱分解ガス化しているから、外部へのタール液の排出を実質的に零とすることができる。
【００３４】
更に、ガス流量制御工程において、内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御しているから、内部循環キルン内への空気の流入や内部循環キルンからの熱分解ガスの漏洩を防止できる。
【００３５】
チャー抜出工程においては、チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測しているから、熱分解ガス化工程で排出されるチャーは８００℃程度の高温であるにも拘らず、レーザー光を対の耐熱ガラス窓を通して通過させそのオン・オフを検知して計測する方式とは異なり、チャー排出管へのチャーの付着によってチャーレベルの計測が不能になるという問題が生じることはない。
【００３６】
したがって、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出せるから、高温のチャーが外気と接触して燃え出したり、チャーを装置外に取りだす過程で内部循環キルン内に外気が流入して高温の可燃ガスと混合して爆発を引き起こしたりする危険を最小限に留めながらチャーを連続的に抜き出すことができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明は、有機廃棄物の熱分解ガス化方法に関し、有機廃棄物を、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンを用い、酸素の非存在下で５００〜８００℃の温度に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する熱分解ガス化工程と、前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを並流接触させて熱分解ガスの温度を１００〜１５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点が１００〜１５０℃の液体炭化水素化合物である高沸点タール液と、高沸点タール除去ガスとに分離する高沸点タール分離工程と、前記高沸点タール分離工程で分離した高沸点タール液を、前記高沸点タール分離工程における前記液体炭化水素化合物として使用するために１００℃以下に冷却するタール液冷却工程と、前記高沸点タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給工程と、前記高沸点タール分離工程で得られた高沸点タール除去ガスの温度を５０℃以下に下げて沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物と水との混合液である低沸点タール液と、乾ガスと、に分離する低沸点タール分離工程と、低沸点タール液を蒸留して低沸点タールに富むガスと蒸留残液とに分離する蒸留工程と、前記内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるようにガスの流量を制御するガス流量制御工程と、前記内部循環キルンに直結するチャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測し、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出すチャー抜出工程と、を有することを特徴とする。
【００３８】
前記熱分解ガス化方法においては、熱分解ガス化工程で発生した熱分解ガスに含まれるタール液を高沸点タール液と低沸点タール液とに分離している。そして、分離した高沸点タール液についてはこれを冷却して熱分解ガスの冷媒として利用するとともに残りを熱分解ガス化工程で有機廃棄物とともに熱分解ガス化し、低沸点タール液については蒸留工程において蒸留して低沸点タールに富むガスと蒸留残液とに分離している。低沸点タール液に富むガスは、熱分解ガス化工程で有機物とともに熱分解ガス化し、蒸留残液はその殆どが水であるから、更に加熱蒸発させることにより、水蒸気を発生させ、例えば熱分解ガス化工程でのチャーの熱分解に利用できる。
【００３９】
したがって、前記熱分解ガス化方法は、請求項１に記載の前記熱分解ガス化方法の特長に加えて、バイオマスや食品残渣のようにその熱分解性生物に水を含む場合においても、有機廃棄物を最終的に乾ガスとチャーとに分解でき、硫黄酸化物や窒素酸化物の発生や、排水の発生がないという特長を有する。
【００４０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の熱分解ガス化方法において、有機廃棄物を鉄及びニッケルから選択される金属の化合物水溶液に浸潤させる触媒浸潤工程と、前記触媒浸潤工程において前記金属の化合物水溶液に浸潤させた有機廃棄物である金属化合物浸潤有機廃棄物を乾燥する乾燥工程と、を有し、前記熱分解ガス化工程においては、前記有機廃棄物として前記乾燥工程で乾燥された金属化合物浸潤有機廃棄物を内部循環キルンに送入することを特徴とする。
【００４１】
前記熱分解ガス化方法において６００〜８００℃の低温度で水蒸気と反応してガス化するから、前述の熱分解ガス化工程に水蒸気を装入することによって、熱分解と同時に水性ガス反応が進行して高いガス化率を達成すると十ｍに、チャーの発生量を大幅に削減することができる。
【００４２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の熱分解ガス化方法において、前記低沸点タール液を加熱して水蒸気に富む気体と固体残渣に分離する蒸発工程を有し、前記熱分解ガス化工程においては、有機廃棄物とともに前記蒸発工程で発生した水蒸気に富む気体を前記内部循環キルンに送入することを特徴とする。
【００４３】
前記熱分解ガス化方法においては、熱分解ガス化工程において鉄及び／又はニッケルを含有するチャーが生じるが、熱分解ガス化工程において、このチャーは更に水蒸気と反応して合成ガスになる。また、水蒸気に富む気体に含まれる低沸点炭化水素化合物も熱分解ガス化する。
【００４４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の熱分解ガス化方法において、前記有機廃棄物が放射性物質を含む放射性有機廃棄物であることを特徴とする。
【００４５】
前記熱分解ガス化方法において放射性有機廃棄物は常温の乾ガスとチャーとに分解される。そして、放射性有機廃棄物中の放射性物質の大半はチャーに移行し、乾ガスに移行する放射性物質は極微量であるから、フィルタ交換作業などでの被曝リスクは零に近い。一方、前述のように放射性物質の大半はチャーに移行するから、チャーの放射物質濃度は高くなるが、チャー抜出工程においてチャーの抜き出しは自動的に行われるから、チャー抜出工程における被曝リスクも回避できる。
【００４６】
請求項６に記載の発明は有機廃棄物の熱分解ガス化装置に関し、有機廃棄物を、酸素の非存在下で５００℃以上８００℃以下に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンと、前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状粒子とを塔頂部から並流接触させて熱分解ガスの温度を５０℃まで低下させ、熱分解ガスを、沸点５０℃以上の液体炭化水素化合物であるタール液と、タール液が除去された熱分解ガスである乾ガスとに分離するタール分離器と、前記タール分離工程で分離したタール液を、５０℃以下に冷却して前記タール分離器に前記液体炭化水素化合物として供給するためにタール液冷却器と、前記タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給装置と、乾ガスを装置外に抜き出す乾ガスブロワと、前記内部循環キルン内の圧力を検知する圧力検出器と、前記内部循環キルンの内圧が常に常圧になるように前記圧力検出器における内圧検知結果に基づいて前記乾ガスブロワを制御する乾ガスブロワ制御部と、を備えるガス流量制御装置と、内部循環キルンに直結するチャー排出管から装置外にチャーを排出するチャーフィーダと、前記チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対を備え、これらの電極対における通電の有無からチャーレベルを計測し、前記チャー排出管におけるチャーのレベルを所定の範囲内に保ちながらチャーが抜き出されるように前記チャーフィーダを制御するチャー流量制御機装置と、を備えるチャー抜出装置と、を有することを特徴とする。
【００４７】
前記熱分解ガス化装置においては、有機廃棄物をチャーと熱分解ガスとに熱分解するのに内部循環キルンを用いているから、有機廃棄物が廃プラスチックを含む場合においても、溶融した廃プラスチックが炉壁に固着することがなく、炉の長期連続運転が可能である。そして、タール分離装置において熱分解ガスからタール液を分離しているから、得られる乾ガスにはタール分が殆ど含まれない。
【００４８】
また、有機廃棄物は塩素、硫黄、窒素を含むことが一般的であるが、前記熱分解ガス装置においては、酸素や空気を供給することなく熱分解しているから、何れの装置においても燃焼は行われていない故に、ダイオキシン、塩化水素、あるいは硫黄酸化物や窒素酸化物は発生しない。また、熱分解ガスの洗浄に水を使用していないから、廃水の発生は殆どない。
【００４９】
タール分離装置においては、液体炭化水素化合物の噴霧粒子を熱分解ガスと並流接触させているから、圧力損失が小さい。したがって、ガス流量制御装置において乾ガスブロワにおける乾ガス抜き出し流量を変化させて内部循環キルン内の圧力を一定に保持することが極めて容易である。
【００５０】
また、タール分離装置で熱分解ガスの冷媒として使用したタール液の残りをタール液供給装置において内部循環キルンに戻して有機廃棄物とともに熱分解ガス化しているから、外部へのタール液の排出を実質的に零とすることができる。
【００５１】
更に、ガス流量制御装置において、内部循環キルン内の圧力が常に大気圧になるように乾ガスブロワにおける乾ガスの抜き出し流量を制御しているから、内部循環キルン内への空気の流入や内部循環キルンからの熱分解ガスの漏洩を防止できる。
【００５２】
チャー抜出装置においては、チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対に電流を印加して通電の有無からチャーのレベルを計測しているから、熱分解ガス化工程で排出されるチャーは８００℃程度の高温であるにも拘らず、レーザー光を対の耐熱ガラス窓を通して通過させそのオン・オフを検知して計測する方式とは異なり、チャー排出管へのチャーの付着によってチャーレベルの計測が不能になるという問題が生じることはない。
【００５３】
したがって、チャーのレベルを所定範囲内に保ちながらチャーを系外に連続的に抜き出せるから、チャーを装置外に取りだす過程でチャー排出管が空になって内部循環キルン内に外気が流入して高温の可燃ガスと混合して爆発を引き起こしたり、逆にチャー排出管が一杯となってキルンの出口を塞ぎ、ガスが噴き出したりする危険を回避してチャーを連続的に抜き出すことができる。
【００５４】
請求項７に記載の発明は、有機廃棄物の熱分解ガス化装置に関し、有機廃棄物を、酸素の非存在下で５００℃以上８００℃以下に加熱して熱分解ガスとチャーとに分解する、粉粒体を内部循環させるように構成された内部循環キルンと、前記熱分解ガスと液体炭化水素化合物の霧状微粒子とを、塔頂部から下方に並流させて接触させ、熱分解ガスを１００℃以上１５０℃以下の範囲に冷却して、熱分解ガスに含まれている高沸点タール液を凝縮させ微粉状チャーを吸着させて、高沸点タール液と高沸点タール除去ガスとに分離する高沸点タール分離器と、前記高沸点タール分離器で分離した高沸点タール液を１００℃以下に冷却して前記高沸点タール分離器に供給する冷却器と、高沸点タール液の全部又は一部を前記内部循環キルンに送入するタール液供給器と、高沸点タール除去ガスを50℃以下に冷却して低沸点タール液と乾ガスとに分離する低沸点タール分離器と、低沸点タール液を間接加熱して、低沸点タールに富む気体と蒸留残液とに分離する蒸留器と、乾ガスを装置外に抜き出す乾ガスブロワと、前記内部循環キルン内の圧力を検知する圧力検出器と、前記内部循環キルンの内圧が常に常圧になるように前記圧力検出器における内圧検知結果に基づいて前記乾ガスブロワを制御する乾ガスブロワ制御部と、を備えるガス流量制御装置と、内部循環キルンに直結するチャー排出管から装置外にチャーを排出するチャーフィーダと、前記チャー排出管を跨いで夫々異なる高さに設けられた複数の電極対を備え、これらの電極対における通電の有無からチャーレベルを計測し、前記チャー排出管におけるチャーのレベルを所定の範囲内に保ちながらチャーが抜き出されるように前記チャーフィーダを制御するチャー流量制御機装置と、を備えるチャー抜出装置と、を有することを特徴とする。
【００５５】
前記熱分解ガス化装置においては、内部循環キルンで発生した熱分解ガスから高沸点タール分離器において高沸点タール液を除去した後、低沸点タール分離器で低沸点タール液を除去する。そして、高沸点タール液については一部を冷却して冷媒として高沸点タール分離器に戻すとともに残りを内部循環キルンで有機廃棄物とともに熱分解ガス化している。一方、低沸点タール液については蒸留器において蒸留して低沸点タールに富むガスと蒸留残液とに分離している。蒸留器で得られる蒸留残液はその殆どが水であるから、加熱蒸発させることにより、水蒸気を発生させることができる。得られた水蒸気は、例えば有機廃棄物の乾燥や内部循環キルンでのチャーの熱分解に利用できる。
【００５６】
したがって、前記熱分解ガス化方法は、請求項１に記載の前記熱分解ガス化方法の特長に加えて、有機廃棄物がバイオマスや食品残渣のように分解によって水分を生成する場合においても、有機廃棄物を最終的に乾ガスとチャーとに分解でき、ダイオキシン、硫化水素、硫黄酸化物や窒素酸化物の発生がなく、また排水の発生がないという特長を有する。
【発明の効果】
【００５７】
以上説明したように本発明によれば、有機廃棄物に燃焼以外の方法で熱を加えて熱分解して高カロリーの燃料ガスを取り出すことができ、連続運転可能で安全性が高く、環境負荷が小さいとともに、放射性有機廃棄物を、環境影響が少なく維持管理作業の安全を確保しながら、大幅に減容する有機廃棄物のガス化方法及びガス化装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、実施形態１に係る熱分解ガス化装置の構成および物質の流れを示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態２に係る熱分解ガス化装置の構成および物質の流れを示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態２に係る熱分解ガス化装置の第１の変形例の構成および物質の流れを示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る熱分解ガス化装置の第２の変形例の構成および物質の流れを示すブロック図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る熱分解ガス化装置の各部の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る熱分解ガス化装置の各部の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、実施形態１および２に係る熱分解ガス化装置が備えるレベル計測器の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
１．実施形態１
以下、本発明の熱分解ガス化装置の一例について図面を用いて説明する。図１及び図５に示すように、実施形態１の熱分解ガス化装置１００は、処理しようとする有機廃棄物（ａ）を熱分解ガス(ｂ）とチャー（ｃ）に分解する熱分解炉２０と、熱分解炉２０に廃棄物（ａ）を送入する供給ホッパ１０と、熱分解炉（内部循環キルン）２０で得られた熱分解ガス(ｂ）を５０℃以下まで冷却してタール液（ｄ）を分離するタール分離器３０と、タール分離器３０でタール液を分離して得られた乾ガス（ｅ）を装置外に取り出す乾ガスブロワ５０と、タール分離器３０から送出したタール液（ｄ）を冷却してタール分離器３０に循環送入する冷却送入器３１、タール分離器３０で生成したタール液（ｈ）を熱分解炉２０に送入する送入ポンプ３２と、熱分解炉２０から送出したチャー（ｃ）を抜き出すチャー排出管６０とチャー（ｃ）を装置外に送出するチャー抜出フィーダ６１と、チャー排出管６０におけるチャーレベルを検知して一定範囲に収まるようにチャー送出量を制御するチャーレベル制御器９０と、供給ホッパ１０における有機廃棄物のレベルを検知して一定範囲に収まるように有機廃棄物送出量を制御する有機廃棄物レベル制御機器７０と、熱分解炉２０内のガス圧力を検知し大気圧と同じになるように乾ガス（ｅ）の抜き出し量を制御するガス流量制御装置８０と、を備える。
【００６０】
熱分解ガス化装置１００は、（１）廃棄物の送入流量制御、（２）熱分解、（３）チャーの送出流量制御、（４）乾ガスの送出制御、（５）タールの分離と送入の５つの機能を有機的に結合して所期の目的を達成するものである。以下に上記5機能を具体化する機器の詳細を説明する。
【００６１】
（１）廃棄物の送入流量制御
本機能は、有機廃棄物を外気の流入を阻止しつつ必要量を熱分解炉に送入するもので、送入コンベア１１、供給ホッパ１０、送入フィーダ１２、レベル計測器７１、及び有機廃棄物レベル制御機器７０で構成されている。供給ホッパに貯留されている廃棄物のレベル(貯留高さ)は、外気と熱分解炉内ガスとを遮断する機能を持っているから、廃棄物のレベルを制御することによって炉内ガスの流出又は外気の炉内への流入を回避できる。レベル計測器７１としては静電容量、パドル回転、振動などを原理とするものが実用化されている。例えば、上限レベルに達したとき送入コンベア１１を止め、中間レベルに達したときアラームを出し、下限レベルに達したとき送入フィーダ１２を止めることで外気あるいは炉内ガスの流出入をシールする。
【００６２】
（２）熱分解
本機能は、内部循環キルン２０を用いて、有機廃棄物（ａ）に熱を加えて熱分解ガス（ｂ）とチャー（ｃ）に変換するもので、内部循環キルン２０は、水平軸のまわりに回転する熱伝導性の良い金属の中空円筒２１と、円筒の回転に伴って円筒内で粉粒体が入口側から出口側へ、出口側から入口側へと循環移動することを可能にする循環移動用具２２が円筒に内装されており、中空円筒２１の外周には、円筒の内部に熱を供給するための加熱外筒２３が装備されている。
【００６３】
（３）チャーの送出流量制御
本機能は、熱分解炉20から排出したチャー（ｃ）を外気の流入を阻止しつつ装置外に抜き出すもので、チャー抜き出し管路６０、チャー抜出しフィーダ６１及びチャーレベル制御器９０で構成されている。チャー送出管内に貯留されているチャーのレベルは外気と熱分解炉内ガスの両気体のシール機能を持っており、チャーレベルを制御することによって外気の流入を阻止して爆発のリスクを軽減できる。
【００６４】
既存の固体レベル計測器のうち、６００℃以上の高温固体のレベル計測に適用可能なものはレーザー光透過方式のものである。しかしこの方式のものは耐熱ガラス面にカーボンダストが付着してしまうので採用できない。そこでチャーの導電性に着目した通電式レベル計測器９１を開発した。
【００６５】
図７に示すように、通電式レベル計測器９１は、チャー抜出し管路６０に設けた３対の電極対９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを構成する電極の双方に電流９１Ｅを印加して、３組の電極対のそれぞれに設けられ電極対を流れる電流の有無を検出する電流計９１Ｄを備える。ここで３組の電極対は、何れもチャー排出管６０の管壁を貫通しているとともにチャー排出管６０の軸線をはさんで相対する一対の電極を有する。そして電極対９１Ａは上に、電極対９１Ｃは下に設けられ、電極対９１Ｂは、電極対９１Ａと９１Ｃとの間に設けられる。
【００６６】
チャーは不定形炭素を主成分とし６００℃以上の高温でも導電性を有するから、電極対９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの間にチャーが存在すればその電極対の間に電流が流れる。したがって、電極対９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃのいずれに電流が流れるかを検知すればチャーのレベルを計測することができる。
【００６７】
（４）乾ガスの送出制御機能
本機能は、熱分解炉20から送出された熱分解ガス（ｂ）からタール液を除去して得た乾ガス（ｅ）を炉内圧を一定に保ちながらブロワ５０で装置外に抜き出すことにある。
【００６８】
熱分解ガス（ｂ）には、タール蒸気が含まれており、これを除去しないと乾ガスブロワ５０が閉塞してガスを抜き出すことができないから、タール分離器３０が必要不可欠となる。また、廃棄物の熱分解ガスはその発生量が著しく変動するから、圧力変動に速やかに対応するブロワの回転数制御が必要となるが、タール分離器３０における圧力損失により不規則な遅れが生じると炉内圧を安定に保つ乾ガス（ｅ）の送出制御ができなくなる。次節（５）を示すタール分離器３０を導入することで、熱分解炉２０と乾ガスブロワ５０の間の圧力損失を小さく抑えることができ、炉内圧を検知する圧力検出器と、前記内部循環キルンの内圧が常に常圧になるように前記圧力検出器における内圧検知結果に基づいて前記乾ガスブロワを制御する乾ガスブロワ制御部と、を備えるガス流量制御装置８０によって乾ガスブロワの回転数を追随させることで炉内圧を一定に保つことができる。
【００６９】
（５）タールの分離と送入機能
本機能は、熱分解ガス（ｂ）に含まれるタール蒸気を分離除去するとともに分離したタールを有効利用することにある。熱分解ガスには沸点の異なる種々のタールが含まれているが、熱分解ガス化装置１００では沸点が５０℃以上のものをタール液として一段階で分離除去している。
【００７０】
熱分解炉２０から送出される高温の熱分解ガス（ｂ）は、タール分離器３０の塔頂部から送入され、同じく頭頂部から送入された冷却された微粒状のタール液と接触して冷却し、沸点以下となったタールが微粒状タールを核として凝縮し、微粒タールは液滴となって器内を落下する。器内に落下したタール液は冷却送入器３１によって冷却されて頭頂部から噴霧され器内を循環するが、凝縮分離されたタール液の一部は送入ポンプ３２で熱分解炉２０に送入され、ここで更に熱分解して最終的に乾ガス（ｅ）とチャー（ｃ）になる。
【００７１】
熱分解ガス化装置１００においては、タール分離器３０で分離されたタール液の一部をタール分離器３０で再利用し、残りを内部循環キルン２０に戻しているから、得られる乾ガス（ｅ）にはタール液が殆ど含まれないのみならず、タール液の外部への排出も殆どない。このように、熱分解で発生する全てのタールを空気あるいは酸素を全く用いずに改質ガス化しているから、有機廃棄物から、高カロリーガスを安全な運転・低環境負荷かつ高いガス化効率で提供することができる。
【００７２】
熱分解ガス化装置１００においては、装置内のどの部分においても燃焼が行われていないから、有機廃棄物の焼却によって生じる焼却排ガスに通常含まれる塩化水素、二酸化硫黄、酸化窒素などの有害ガス、及びダイオキシンの発生がない。但し、有機廃棄物に塩素や硫黄、窒素などの元素が含まれている場合には、熱分解によって塩化水素、硫化水素、アンモニアガスが発生するが、内部循環キルンあるいはタール分離きにおいて熱分解ガスを中和することにより、容易に除去できる。また、熱分解ガスの洗浄に水は一切用いていないので廃水が発生しない。
【００７３】
また、有機廃棄物が放射性有機廃棄物の場合には、放射性物質はその殆どがチャー（ｃ）に移行し、乾ガス（ｅ）には殆ど移行することがないから、乾ガス（ｅ）を介した被曝リスクはきわめて小さい。また、チャー（ｃ）の抜き出しは、チャーレベル制御器９０とチャー抜出フィーダ６１とによって人手を介さず自動的に行われるから、チャー（ｃ）を抜き出す際の被曝リスクもきわめて小さい。
【００７４】
なお、熱分解ガス化装置１００においては、熱分解ガスからのタール液の分離を１段階で行っているから、熱分解で水を生成しない廃プラスチックなどの熱分解ガス化に好ましく使用される。
【００７５】
２．実施形態２
以下、本発明の熱分解ガス化装置の他の例について図面を用いて説明する。図２及び図６に示すように、実施形態２の熱分解ガス化装置２００は、熱分解炉（内部循環キルン）２０と、供給ホッパ１０と、熱分解炉２０で得られた熱分解ガス（ｂ）を１００℃以上１５０℃以下まで冷却して高沸点タール液（ｄ）を分離する高沸点タール分離器３０と、高沸点タール除去ガス（ｅ）を５０℃以下まで冷却して低沸点タール液（ｆ）を分離する低沸点タール分離器４０と、低沸点タール分離ガスすなわち乾ガス（ｇ）を装置外に取り出す乾ガスブロワ５０と、高沸点タール分離器３０から送出した高沸点タール液（ｄ）を冷却して高沸点タール分離器３０に循環送入する冷却送入器３１及び、高沸点タール分離器３０で生成した高沸点タール液（ｈ）を熱分解炉２０に送入する送入ポンプ３２と、低沸点タール分離器４０から送出した低沸点タール液（ｆ）を冷却して低沸点タール分離器４０に循環送入する冷却送入器４１及び、低沸点タール分離器４０で生成した低沸点タール液（ｉ）を蒸留して低沸点タール蒸気（ｊ）と蒸留残液（ｋ）に分離して低沸点タール蒸気（ｊ）を熱分解炉２０に送入する蒸留器４２と、熱分解炉２０から送出したチャー（ｃ）の排出管６０と、チャー抜出フィーダ６１と、チャーチャーレベル制御器９０と、有機廃棄物レベル制御機器７０と、ガス流量制御装置８０と、を備える。
【００７６】
（２)熱分解
図６に示すように、熱分解ガス化装置２００の内部循環キルン２０は、水平軸の周りに回転する、耐熱煉瓦でその内部が覆われている中空円筒２１と、円筒の回転に伴って円筒内で粉粒体が入口側から出口側へ、出口側から入口側へと循環移動することを可能にする循環移動用具２２が円筒に内装されており、中空円筒２１の循環移動用具２２を挟んで粉粒体入口の反対側には加熱ガスｊが送入されており、循環移動してきた個体、チャーに熱を供給し、加熱ガス放出管２５から大気放出する。加熱された固体、チャーは、粉粒体入口側に循環移動して粉粒体に熱を供給し、これによって粉粒体は熱分解して熱分解ガスとチャートになる。
熱分解ガス化装置２００の供給ホッパ１０、乾ガスブロワ５０、有機廃棄物レベル制御機器７０、ガス流量制御装置８０、およびチャーレベル制御器９０は、夫々実施形態１の熱分解ガス化装置１００の供給ホッパ１０、乾ガスブロワ５０、有機廃棄物レベル制御機器７０、ガス流量制御装置８０、およびチャーレベル制御器９０と構成および機能が共通するので説明を省略する。また、（１）廃棄物の送入流量制御、（３）チャーの送出流量制御、（４）乾ガスの送出制御は実施形態１の熱分解ガス化装置１００と同一なので説明を省略する。
【００７７】
（５）タールの分離と送入機能
本機能は、熱分解ガス（ｂ）に含まれるタール蒸気を分離除去するとともに分離したタールを有効利用することにある。熱分解ガスには沸点の異なる種々のタールが含まれているが、本装置ではその一例として沸点１００℃（〜１５０℃）を超えるものを高沸点タール、それ以下で５０℃以上のもの：低沸点タールとよび、二段階で分離除去している。低沸点タールは水を含むが、水は原料中の水分に由来するものと熱分解によって生成するものとがある。
【００７８】
熱分解炉２０から送出される高温の熱分解ガス（ｂ）は、高沸点タール分離器３０の塔頂部から送入され、同じく頭頂部から送入された冷却された微粒状の高沸点タールと接触して冷却し、沸点以下となったタールが微粒状タールを核として凝縮し、微粒タールは液滴となって器内を落下する。高沸点タールを除去したガス（ｅ）は、次の工程に送出される。一方、器内に落下した高沸点タール液は冷却送入器３１によって冷却されて頭頂部から噴霧され器内を循環する一方、送入ポンプ32で熱分解炉２０に送入され、ここで更に熱分解して最終的に乾ガス（ｇ）とチャー（ｃ）とに分解される。
【００７９】
高沸点タール分離器３０から送出された高沸点タール分離ガス（ｅ）は、低沸点タール分離器４０の塔頂から分離器４０内に送入され、同じく塔頂部から送入された冷却された微粒状の低沸点タールと接触して冷却し露点以下となったタールが微粒状タールを核として凝縮し、微粒タールは液滴となって器内を落下する。低沸点タールを除去した乾ガス（ｇ）は、乾ガスブロワ５０によって装置外に抜き出される。一方、器内に落下したタール液は冷却送入機４１によって、冷却されて塔頂部から噴霧され器内を循環するか、凝縮分離された低沸点タール液（ｉ）は、蒸留器４２に送出される。
【００８０】
蒸留器４２に送入されたタール液（ｉ）は、低沸点タールに富むガス（ｊ）と蒸留残液（ｋ）に分離され、低沸点タールに富むガス（ｊ）は熱分解炉２０に送入され、ここで更に熱分解されてその大半は乾ガス（ｇ）になり、蒸留残液は含水率が高い液体となる。
【００８１】
なお、低沸点タール分離器４０は、上述のものに限定するものではなく、分離器の前後でのガス圧力損失が小さいものであればどのような形式のものでもよく、例えば冷却水を用いた間接冷却熱交換でもよい。
【００８２】
更に、低沸点タールに富むガス（ｊ）の送出先は熱分解炉に限定されるものではなく、有効利用できるものであればどのような方式のものでもよく、例えば、有機廃棄物が木質バイオマスの場合、冷却液化して木酢液として土壌改良殺菌剤として利用することができる。
【００８３】
熱分解ガス化装置２００においては、図３に示すように、有機廃棄物（ａ）に鉄、ニッケルなどの金属化合物(金属触媒)の水溶液（ｍ）を浸潤させて触媒浸潤有機廃棄物（ｎ）とする浸潤器１１０と、その下流に位置し、得られた触媒浸潤有機廃棄物（ｎ）を乾燥して触媒浸潤乾燥有機廃棄物（ｏ）とする乾燥器１２０と、を供給ホッパ１０の上流側に設けてもよい。
【００８４】
図３に示す装置においては、有機廃棄物（ａ）を金属触媒水溶液（ｍ）とともに浸潤器１１０に送入して触媒浸潤有機廃棄物（ｎ）とし、これを乾燥器１２０で乾燥して触媒浸潤乾燥有機廃棄物（ｏ）とする。一方、内部循環キルン（２０）においては、低沸点タール分離器４０で分離された低沸点タール液（ｆ）を蒸留器４２で蒸留して得た蒸留残液（ｊ）を加熱器８３で加熱して水蒸気を主成分とする蒸留残液蒸発ガス（ｋ）とし、これを内部循環キルン２０に送入する。これにより、内部循環キルン２０において、触媒浸潤乾燥有機廃棄物（ｏ）と高沸点タール液（ｈ）とが熱分解して生じたチャー（ｃ）が蒸留残液蒸発ガス（ｋ）と接触して再度ガス化するから、熱分解ガス化装置２００から排出されるチャー（ｃ）の量を更に減らし、ガス化効率を高めることができる。
【００８５】
一方、有機廃棄物ａが、放射性セシウム等の放射性物質が付着・混合した放射性廃棄物ｐや放射性物質の生体濃縮によって放射能汚染された農林畜産水産品ｑである場合には、熱分解ガス化装置２００から排出されるチャー（ｃ）は放射性チャー（ｒ）である。この場合には、図４に示すように、熱分解ガス化装置２００に溶出装置１３０および濃縮装置１４０を設けたものを使用することができる。
【００８６】
図４の装置においては、溶出装置１３０において放射性チャー（ｒ）に水又は蓚酸水溶液（ｓ）を加えて放射性チャー（ｒ）に含まれる放射性セシウムを溶出させ、放射性セシウム除去チャー（ｔ）と溶出液（ｕ）とに分離し、溶出液（ｕ）については濃縮装置１４０で濃縮して高濃度放射性セシウム含有濃縮残液（ｖ）としてもよい。
【００８７】
図４の装置によれば、放射性廃棄物（ｐ）および農林畜産水産品（ｑ）を放射性セシウムを殆ど含まない乾ガス（ｇ）およびチャー（ｃ）と、極微量の高濃度放射性セシウム含有濃縮残液（ｖ）と、に分離できるから、乾ガス（ｇ）だけでなく、チャー（ｃ）もまた、燃料として利用できる。また、放射性廃棄物（ｐ）および農林畜産水産品（ｑ）をただ単に熱分解ガス化装置２００で熱分解ガス化する場合と比較して更に大幅な減容化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０   供給ホッパ
１１   送入コンベア
１２   送入フィーダ
２０   内部循環キルン
２０   熱分解炉
２１   中空円筒
２２   循環移動用具
２３   加熱外筒
３０   タール分離器
３０   高沸点タール分離器
３１   冷却送入器
３２   送入ポンプ
４０   低沸点タール分離器
４１   冷却送入機
４１   冷却送入器
４２   蒸留器
５０   乾ガスブロワ
６０   チャー排出管
７０   有機廃棄物レベル制御機器
７１   レベル計測器
８０   ガス流量制御装置
９０   チャーレベル制御器
９０   レベル制御器
９１   通電式レベル計測器
９１Ａ 電極対
９１Ｂ 電極対
９１Ｃ 電極対
９１Ｄ 電流計
９１Ｅ 直流電流
１００ 熱分解ガス化装置
１１０ 浸潤器
１２０ 乾燥器
１３０ 溶出装置
１４０ 濃縮装置
２００ 熱分解ガス化装置
【図１】
2013189609.tif 000003
【図２】
2013189609.tif 000004
【図３】
2013189609.tif 000005
【図４】
2013189609.tif 000006
【図５】
2013189609.tif 000007
【図６】
2013189609.tif 000008
【図７】
2013189609.tif 000009